• Title/Summary/Keyword: 상태방정식 모델

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Kalman Filter Design For Aided INS Considering Gyroscope Mixed Random Errors (자이로의 불규칙 혼합잡음을 고려한 보조항법시스템 칼만 필터 설계)

  • Seong, Sang-Man
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.4
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    • pp.47-52
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    • 2006
  • Using the equivalent ARMA model representation of the mixed random errors, we propose Klaman filter design methods for aided INS(Inertial Navigation System) which contains the gyroscope mixed random errors. At first step, considering the characteristic of indirect feedback Kalman filter used in the aided INS, we perform the time difference of equivalent ARMA model. Next, according to the order of the time differenced ARMA model, we achieve the state space conversion of that by two methods. If the order of AR part is greater than MA part, we use controllable or observable canonical form. Otherwise, we establish the state apace equation via the method that several step ahead predicts are included in the state variable, where we can derive high and low order models depending on the variable which is compensated from gyroscope output. At final step, we include the state space equation of gyroscope mixed random errors into aided INS Kalman filter model. Through the simulation, we show that both the high and low order filter models proposed give less navigation errors compared to the conventional filter which assume the mixed random errors as white noise.

NUMERICAL ANALYSIS OF THE SHOCK WAVES IN COMPRESSIBLE SOLIDS AND LIQUIDS USING A SIX-EQUATION DIFFUSE INTERFACE MODEL (6-방정식 확산경계 모델을 이용한 압축성 고체 및 액체에서 충격파 해석)

  • Yeom, Geum-Su
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.17 no.3
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    • pp.99-107
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    • 2012
  • In this paper, the shock waves in compressible solids and liquids are simulated using a six-equation diffuse interface multiphase flow model that is extended to the Cochran and Chan equation of state. A pressure relaxation method based on a volume fraction function and a pressure-correction equation are newly implemented to the six-equation model. The developed code has been validated by a shock tube problem with liquid nitromethane and an impact problem of a copper plate on a solid explosive. In addition, a new problem, an impact of a copper plate on liquid nitromethane, has been solved. The present code well shows the wave structures in compressible solids and liquids without any numerical oscillations and overshoots. After the impact of a solid copper plate on liquid, two shock waves (one propagates into liquid and the other into solid) are generated and a material interface moves to the impacting direction. The computational results show that the shock velocity inside the liquid linearly increases with the impact velocity.

액체 금속로의 가상 사고 해석

  • 석수동;한도희
    • Nuclear industry
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    • v.20 no.6 s.208
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    • pp.31-44
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    • 2000
  • 본 연구에서 액체금속로의 노심용융(core meltdown)으로 인한 초 즉발 임계(super-prompt critical)의 출력 폭주 사고시, 노심의 반응도 및 열수력 특성 변화와 에너지 방출량등을 계산하기 위하여, Bethe-Tait 방버론을 수정, 보완한 분석 모델이 개발되었다. 주요 보완 내용으로서는, 금속 연료 노심의 단상 액체 영역에서의 선형의(Linear) threshold 형태의 상태 방정식뿐만 아니라 포화 증기(saturated fuel vapor) 영역에서의 상태 방정식이 개발되었고, 이에 따른 노심 붕괴 반응도(disassembly reactivity)의 분석 모델이 개발되었다. 또한 도플러 반응도 효과를 고려하기 위한 분석모델도 아울러 개발되었다. 상기 보완 모델을 실행할 수 있는 수치 해석 프로그램이 개발되었고, 이를 활용하여 KALIMER에서 HCDA가 발생하였을 경우 노심에서의 에너지 방출량 계산이 수행되었다. 분석결과 도플러 효과와 포화 증기 영역에서의 압력 증가 및 노심팽창의 중요성이 확인되었다. 도플러 효과가 고려되지 않을 경우 HCDA는 분석된 모든 반응도 삽입률에 대하여 폭발적인 에너지 방출과 함께 사고가 종결되는 것으로 평가되었다. 그러나 도플러 상수가 최적 평가치인 -0.002인 경우 50$/s이하의 반응도 삽입률에서는 노심은 비등점(0.8KJ/g)에 도달치 않았으며, 설계 기준 사고인 100$/s의 경우에도 노심은 포화 증기 영역에 머물고 압력이 급격히 증가하는 단상(single phase)액체 영역의 threshold 값에 미치지 않기 때문에 사고는 핵연료 증기(vapor)의 점진적인 분산과 함께 종결되는 것으로 분석되며, 총 에너지 발생량은 약 1,800MJ로서 기계적 손상 에너지로 전환되는 분율을 고려할 때 KALIMER 원자로 용기의 구조 설계 기준치에 비해 상당한 여유도를 갖는 것으로 평가되었다.

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Study for Predicting Mechanical Properties Depending on Fiber Orientation in Injection Molded Short-Fiber-Reinforced Plastic Parts (단섬유보강 플라스틱 사풀성형제품의 섬유방향성에 따른 기계적성질 예)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.2
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    • pp.78-91
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    • 1996
  • 단섬유 보강 플라스틱 복합재료에 사출성형에서 섬유배향은 금형 충전 공정 중의 유동장에 의해 결정되고 섬유의 배향 상태는 역으로 유동장에 영향을 미친다. 단섬유에 의 한 추가적인 응력을 포함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동과 섬유 배향의 연계해석에 도입하였다. 충전유동의 해석은 새로운 압력 지배방정식과 에너지 방정 식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차 배향 텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법으로 풀었다. 섬유의 배향상태를 구한 후에 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균모델을 도입하여 사풀성형품의 이방성 기계적 성질이 예측되었 다. 직사각형 캐비티에서 수치해석결과를 실험결과와 비교하였다. 섬유배향과 유동과의 상호 연계작용을 특히 게이트 근처에서 섬유배향에 영향을 미치며 수치해석 결과는 벽면 근처에 서 유동방향으로 배향하는 shell층을 과대 예측함을 알수 있었는데 이는 배향 텐서 변화 방 정식의 최종근사에서 기인하는 오차로 판단된다. 수정된 복합최종 근사를 바탕으로 예측된 이방성 기계적 성질이 기존의 복합최종 근사에 기초한 예측보다 실험 결과에 정량적으로 보 다 잘 일치하였다.

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A Comparative Study between Green's Function Method and Fourier Transform Method in Determining Thermal Wave Characteristics (열전도파 특성을 위한 Green's 함수법과 Fourier 변환법의 비교 연구)

  • Park, S.K.;Lee, Y.H.;Lim, J.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.4 no.4
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    • pp.16-24
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    • 2000
  • 고체내의 열에너지의 전달을 분석하기 위하여 고전적인 Fourier 열전도 법칙과 에너지 보존식에서 유도되는 열전도 방정식을 사용해 왔다. 이러한 열전도 방정식은 열전도가 무한한 속도로 진행된다는 것을 의미하고 있다. 그러나 극저온상태에서나 매우 급속한 열전도과정 중 매우 짧은 시간의 상태에서 non-Fourier 모델에 기초를 둔 쌍곡선형 열전도 방정식이 도입되었다. 최근의 이에 관한 연구에서 열전도가 파장의 형태로 유한한 전파속도를 갖는다는 것이 실험적으로 증명되었고 이로부터 여러 가지 실험적인 해석과 이론 해석이 전개되었다. 본 논문에서는 열전파 속도의 유한한 성질을 나타내는 수정된 열전도 법칙을 이용하여 1차원 평판에 대하여 공간에 대한 finite Fourier 변환 방법과 Green 함수 방법으로 해석하여 열전도파의 파동 성질, 공진 현상 및 위상차를 고찰하고자 한다. 열전도파가 갖는 모달 주파수에 대해 임계값을 갖으며 이 임계값을 초과할 때 공진 현상과 위상차를 고찰할 수 있었다.

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Active suspension with preview using a frequency and time-shaped complex type performance index (시간역과 주파수역의 복합형태 성능지수를 이용한 차량현가계의 예견 능동제어)

  • Kim, H.;Yoon, Y. S.
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.19-29
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    • 1994
  • 본 연구에서는 상태방정식과 출력방정식에 외란항을 포함하게 된다. 최적조건을 이용하여 외란항을 포함한 리카티 방정식을 유도하고 그로부터 제어로직을 얻을 수 있다. 본 연구에서의 차량 모델링은 스프링 위 질량 3자유도와 스프링 아래 질량 4자유도 운전석의 연직방향 1자유도를 포함한 총 자유도의 선형모델로 하였다. 또 본 연구에서는 예견제어를 이용하였는데 차량앞에 미리 도로면의 정보를 인식할 수 있는 가상적인 측정장치가 있다고 가정하였다. 결과에서는 기존의 수동형 현가장치와 최적제어를 이용한 능동형 현가장치를 구분하고, 예견시간에 따른 차량의 성능을 비교 분석하였다.

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Dynamic Numerical Modeling for LOx Swirl Injector at Supercritical Conditions (초임계 상태에서의 LOx 스월 인젝터에 대한 동적 수치 모델링)

  • Kim, Kuk-Jin;Heo, Jun-Young;Kim, Jong-Chan;Sung, Hong-Gye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.42-46
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    • 2009
  • For understanding of high performance liquid rocket engine operating at high pressure, dynamic characteristics of liquid oxygen in a swirl injector operating at supercritical conditions has been numerically investigated. Turbulent numerical model is based on large eddy simulation and contains full conservation laws including Soave modification of Redlich-Kwong equation of state and Chung's model. Preconditioning method is applied to get an effective convergence rate. Numerical analysis results are compared with the one that ideal equation of state applied to. Differences of thermodynamic properties and mixing dynamics are investigated at liquid phase area inside injector and combustion chamber.

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The State Space Identification Model of the Dynamic System using Neural Networks (신경회로망을 이용한 동적 시스템의 상태 공간 인식 모델)

  • 이재현;탁환호;이상배
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.10 no.5
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    • pp.442-448
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    • 2000
  • The conventional control of dynamic systems needs accurate mathematical modeling of control systems. But the modeling of dynamic systems require very complex computation process due to complex state equation and many control parameters. Accordingly this paper proposes a state space identification model of the dynamic system using neural networks. The Gauss-Newton method is used to train the proposed neural network and the effectiveness of proposed method is verified through the computer simulation of the Seesaw system identification problem.

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Verification for the Cyclic Shear Behavior of Rough Granite Joint Using Constitutive Equation (구성방정식을 이용한 거친 화강암 절리면의 주기전단거동 특성규명)

  • 김대상;박인준;이희석
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.141-152
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    • 2002
  • Although a number of constitutive models have been proposed to define the behavior of geotechnical materials including elastic, plastic, and dynamic response, flew numerical models have been developed for the cyclic shear behavior of rock joints or interfaces. Such realistic constitutive models play an important role in analyzing and predicting the response of joints under dynamic loads. The purpose of this research is to verify the constitutive model modified for rough granite joints based on Disturbed State Concept(DSC) model, which has been successfully verified with respect to other materials such as dry sand-steel interface and wet sand-concrete interface. Furthermore, DSC model is compared and verified with respect to cyclic shear tests and numerical analysis results based on Plesha model. Based on the results of this research, it can be stated that DSC model is capable of characterizing the cyclic shear behavior of rough granite joints under dynamic loads.

Integrated Wind Turbine System Simulation Software based on MATLAB/Simulink (풍력발전시스템 시뮬레이션을 위한 MATLAB/Simulink 기반 라이브러리 개발)

  • Lee, Kooksun;Lee, Hyoungmin;Back, Juhoon;Song, Seung-Ho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.245-246
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    • 2011
  • 본 논문에서는 풍력 발전 시스템의 시뮬레이션을 위한 MATLAB/Simulink 기반의 소프트웨어를 개발 하였다. 풍력 발전 시스템을 6가지의 주요 요소 (바람, 기계 요소, 전기 기기, 제어, 전력 변환기, 기타 요소)로 분류 하여 라이브러리를 개발하였고 각각의 모델들은 해당하는 대수방정식 혹은 미분방정식으로 표현하여 구현하였다. 최근 대형화 되고 있는 풍력 터빈의 추이를 고려하여 대형의 풍력 터빈에서 사용되는 개별 피치 제어 모델을 선형화 하여 구현하였다. 또한, 상태 변수가 많은 전기기기 모델들은 미리 컴파일 된 형태의 모델을 추가함으로써 빠른 속도로 시뮬레이션이 가능하다.

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